新课标人教版1-2选修一1.1《分子及其热运动》WORD教案7

1、物质是由大量分子组成的教案示例（之一）、教学目标1在物理知识方面的要求：1）知道一般分子直径和质量的数量级；2）知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；3）知道用单分子油膜方法估算分子的直径。2培养学生在物理学中的估算能力，会通过阿伏伽德罗常数估算固体和液体分子的质量、分子的体积（或直径）、分子数等微观量。3渗透物理学方法的教育。运用理想化方法，建立物质分子是球形体的模型，是为了简化计算，突出主要因素的理想化方法。、重点、难点分析1重点有两个， 其一是使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小 （直径） 的方法；其二是运用阿伏伽德罗常数估算微观量 （分子的体积、 直径、分子数等）

2、的方法。2尽管今天科学技术已经达到很高的水平，但是在物理课上还不能给学生展现 出分子的真实形状和分子的外观。 这给讲授分子的知识带来一定的困难， 也更突 出了运用估算方法和建立理想模型方法研究固体、 液体分子的体积、 直径、分子 数的重要意义。三、教具1教学挂图或幻灯投影片：水面上单分子油膜的示意图；离子显微镜下看到钨 原子分布的图样。2 演示实验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液（1: 20O），滴管，直径约20cm 圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板。四、主要教学过程（一）热学内容简介1. 热现象：与温度有关的物理现象。如热胀冷缩、摩擦生热、水结冰、湿衣服 晾干等都是热现象。2. 热学的主

3、要内容：热传递、热膨胀、物态变化、固体、液体、气体的性质等。3. 热学的基本理论：由于热现象的本质是大量分子的无规则运动，因此研究热 学的基本理论是分子动理论、量守恒规律。（二）新课教学过程1.分子的大小。分子是看不见的，怎样能知道分子的大小呢？（1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。介绍并定性地演示：如果油在水面上尽可能地散开，可认为在水面上形成单分子 油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上， 用于 测定油膜面积。如图1所示。QQCQCIXO提问：已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S,那么这种油分子的直径是多 少？在学生回答的基础上，还要指出： 介绍数量

4、级这个数学名词，一些数据太大，或很小，为了书写方便，习惯上用 科学记数法写成10的乘方数，如3X 10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级, 那么1 x 1O-1om和9x 10-10m，数量级都是1O-1om。如果分子直径为d,油滴体积是V，油膜面积为S,则d=V/S,根据估算得 出分子直径的数量级为10iom。(2) 利用离子显微镜测定分子的直径。看物理课本上彩色插图，钨针的尖端原子分布的图样：插图的中心部分亮点直接 反映钨原子排列情况。经过计算得出钨原子之间的距离是 2X1O-io m。如果设想 钨原子是一个挨着一个排列的话，那么钨原子之间的距离 L就等于钨原子的直 径d,如图2所示。

5、(3) 物理学中还有其他不同方法来测量分子的大小，用不同方法测量出分子的 大小并不完全相同，但是数量级是相同的。测量结果表明，一般分子直径的数量 级是1O-iom。例如水分子直径是4X 10-iom，氢分子直径是2.3X 10iom。(4) 指出认为分子是小球形是一种近似模型，是简化地处理问题，实际分子结 构很复杂，但通过估算分子大小的数量级，对分子的大小有了较深入的认识。2 阿伏伽德罗常数 向学生提问：在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？数值是多少？明确 imol物质中含有的微粒数(包括原子数、分子数、离子数)都相同。此数 叫阿伏伽德罗常数，可用符号 Na表示此常数，Na=6.02X

6、1。23个/mol，粗略计 算可用Na=6X io23个/mol。(阿伏伽德罗常数是一个基本常数，科学工作者不 断用各种方法测量它，以期得到它精确的数值。) 再问学生，摩尔质量、摩尔体积的意义 如果已经知道分子的大小，不难粗略算出阿伏伽德罗常数。例如， imol水的质 量是o.oi8kg,体积是1.8X1O5m3。每个水分子的直径是 4X 1Oiom，它的体积是(4X io-io) m3=3X io-29m3。如果设想水分子是一个挨着一个排列的。提问学生：如何算出imol水中所含的水分子数?回答：na =水分子体积3XW293 微观物理量的估算 若已知阿伏伽德罗常数，可对液体、固体的分子大小进

7、行估算。事先我们假定近 似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的(气体不能这样假设)。提问学生：1mol水的质量是M=18g，那么每个水分子质量如何求?回答 一个水分子质=（kg） o提问学生：若已知铁的相对原子质量是 56,铁的密度是7.8X 103kg/m3,试求 质量是1g的铁块中铁原子的数目（取1位有效数字）。又问：是否可以计算出 铁原子的直径是多少来？回答：呃铁的物质量是其中铁原子的数目是mn=A X6X1023 （个）lXlO22 （个）56吨铁的体积V=78Xio 曲）Q】X1W 防），1个铁原子的体积是V = H : X陰 =1X 1卢Cm3）,铁原子的直径d =捋=竝心卢-

8、3X1严（m）归纳总结：以上计算分子的数量、分子的直径，都需要借助于阿伏伽德罗常数。 因此可以说，阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。 它把摩尔质量、 摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积（直径）等这些微观量联系起来。阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数（曾经学过的万有引力常量也是一个 重要常数）。物理常数是物理世界客观规律的反映。一百多年来，物理学家想出 各种办法来测量它，不断地努力，使用一次比一次更精确的测量方法。 现在测定 它的精确值是 Na=6.022045X 1023/mol。（三）课堂练习1 体积是10-4cm3的油滴滴于水中，若展开成一单分子油膜，则油膜面积的数量

9、 级是A.102cm2 B.104cm2 C.1C6cm2 D. 108cm2答案：B2.已知铜的密度是8.9X 103kg/m3,铜的摩尔质量是 63. 5X 13kg/mol。体 积是4. 5cm3的铜块中，含有多少原子？并估算铜分子的大小。答案：3. 8X 1023， 3X 10-iom（四）课堂小结1.物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的实验基础。单分子油膜 实验等实验是上述结论的有力依据。分子直径大约有10- 10m的数量级。2 阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数，它的意义和常数数值应该记住。3.学会计算微观世界的物理量（如分子数目、分子质量、分子直径等）的一般 方法。由于微观量是不能直接测量的， 人们可以测定宏观物理量，用阿伏伽德罗 常数作为桥梁，间接计算出微观量来。如分子质量 m,可通过物质摩尔质量 M 和阿伏伽德罗常数Na，得到m=M /Na。通过物质摩尔质量 M、密度p、阿伏伽德罗常数Na，计算出分子直径（五）说明1.由于课堂内时间限制，单分子油膜法测定分子直径的实验不可能在课堂上完 成全过程。在课堂